郑州威科姆公司 张晓健 李伟 张小雨

    在特殊环境的数据测控应用中，无线数据传输已经越来越广泛地被运用，msp430+nrf905的组合特别适合于低功耗，短距离（100-200m）、小数据量的无线数传系统，msp430 cpu在低功耗应用方面有很大优势，nrf905无线收发芯片具有功耗低、控制简单、可自动处理字头和crc校验的优点，两者结合组成的数传系统可以在很多产品中得到应用。

    1 msp430简介

    msp430是ti公司新推出的16位系列单片机，在电池供电的低功耗应用中具有独特的优势，其工作电压在1.8-3.6v之间，正常工作时功耗可控制在200μa左右，低功耗模式使可实现2μa甚至0.1μa的低功耗，msp430具有非常高的集成度，通常在单个芯片上集成有12位的a/d、比较器、多个定时器，片内usart、看门狗、片内振荡器、大量的i/o端口及大容量的片内存储器，一般单片就可以满足大多数的应用需要。

    在低功耗应用中设计程序时，最好采用以下方法：cpu在初始化完成后，处于低功耗工作模式，在有外部事件发生时唤醒进入终端服务程序，完成后重新进入低功耗模式，照此循环往复，可以最大限度地降低功耗。

    2 nrf905简介

    nrf905是挪威nordic公司推出的单片射频发射器芯片，工作电压为1.9-3.6v，32引脚qfn封装（5mm×5mm），工作于433/868/915mhz3个ism频道（可以免费使用）。nrf905可以自动完成处理字头和crt（循环冗余码校验）的工作，可由片内硬件自动完成曼彻斯特编码/解码，使用spi接口与微控制器通信，配置非常方便，其功耗非常低，以-10dbm的输出功率发射时电流只有11ma，在接收模式时电流为12.5ma。

    nrf905传输数据时为非实时方式，即发送端发出数据，接收端收到后先暂存于芯片存储器内，外面的mcu可以在需要时再到芯片中去取。nrf905一次的数据传输量最多为32b。

    2.1 nrf905的工作模式及设置

    nrf905的两种工作模式和两种节能模式，分别为掉电模式、待机模式、shockburst tm接收模式和shockburst tm发送模式，这几种模式由外界cpu通过控制nrf905的3个引脚pwr_up、trx_ce和tx_en的高低电平来决定，如表1所列。

    外界mcu通过spi总线配置nrf905的内部寄存器，读写数据时必须把其置为待机或掉电模式，nrf905在待机模式时功耗为40μa，在掉电模式时功耗为2.5μa。

    2.2 nrf905的状态输出

    nrf905有3个引脚用于状态输出，分别是：cd（载波检测）、am（地址匹配）和dr（数据就绪），均为高电平有效，nrf905在处于接收模式时，若检测到接收频率段的载波，就置cd为高，接着检测载波数据中的地址字节，若与本身已配置的接收地址相同，则置am为高，若再检测到接收数据中的crc校验正确，则存储有效数据字节，置dr为高。

    此外，nrf905还有一个时钟输出引脚upclh，供用户选择使用。通过配置内部寄存器，可改变其频率输出，这一点在调试时很有用。无线系统至少需要一发一收两个设备，调试时若出现问题很难判断是哪一方的故障。可以通过修改nrf905的寄存器，用示波器观察upclk输出是否变化的方法，来判断其硬件电路和cpu操作，nrf905的程序是否正确，从而判断及设备是否工作正常。

    2.3 nrf905的数据接口

    外围mcu通过spi总线配置nrf905的内部寄存器和收发数据，nrf905的spi总线包括4个引脚：csn（spi使能）、sck（spi时钟）、miso（主入从出）和mosi（主出从入）。这里nrf905为从机，其spi的时钟范围很宽，可以从1hz-10mhz，因此mcu在写控制程序时不必苛求时间的准确度。

    spi总线的每次操作都必须在使能引脚csn的下降沿开始，csn低电平有效，总线上的数据在时钟的上升沿有效，mcu对spi总线